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排ガス浄化用金属複合酸化物触媒及びその製造方法 NEW 新技術説明会

国内特許コード P180015481
整理番号 4937
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2017-506525
出願日 平成28年3月11日(2016.3.11)
国際出願番号 JP2016057771
国際公開番号 WO2016148062
国際出願日 平成28年3月11日(2016.3.11)
国際公開日 平成28年9月22日(2016.9.22)
優先権データ
  • 特願2015-050348 (2015.3.13) JP
発明者
  • 田中 庸裕
  • 細川 三郎
  • 寺村 謙太郎
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 排ガス浄化用金属複合酸化物触媒及びその製造方法 NEW 新技術説明会
発明の概要 本発明は、下記式(I)
/MFeMn1-x (I)
(式中、MはPd、Rh及びPtからなる群から選ばれる貴金属を示す。MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。MFeMn1-xは金属複合酸化物担体を示し、Mは前記担体に担持されている。)
で表わされる、排ガス浄化用金属複合酸化物触媒を提供する。
従来技術、競合技術の概要


自動車排ガス浄化触媒として現在用いられているのは,主にPdやRhなどの貴金属種である。Pdはリッチ条件(酸素希薄条件)での酸化活性が高く,Rhは極めて高いNOx還元活性を示すことが知られている(非特許文献1)。貴金属種は自動車排ガス浄化触媒として高い活性を示し,自動車に欠かせない元素である。しかし,これらの貴金属種は希少元素であることから,価格変動が激しいという問題がある。近年では,貴金属を代替する研究が盛んに行われており,遷移金属の中ではCuがNO選択還元に対して高い活性を示すことが明らかになっている(非特許文献2)。特に,炭化水素(HC)を還元剤として用いたNOx選択還元反応において,Cu2+イオン交換ZSM-5ゼオライト触媒が有効であることが有名である(非特許文献3)。当研究室においても,種々の担体と様々な活性金属成分の組み合わせの最適化を行った結果,Cu/Al2O3が最も有効であることを報告している(非特許文献4)。しかし,Cu系触媒では低温でのNO浄化効率が極めて低く,冷間時の排ガス浄化には向かないという問題点がある。そのため,低温時の浄化効率の向上には貴金属種の添加は不可欠である。

産業上の利用分野


本発明は,排ガス浄化用金属複合酸化物触媒及びその製造方法に関するものであり,詳しくは自動車排ガス浄化を指向した貴金属超低減化新規複合酸化物触媒の開発及びその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式(I)
/MFeMn1-x (I)
(式中、MはPd、Rh及びPtからなる群から選ばれる貴金属を示す。MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。MFeMn1-xは金属複合酸化物担体を示し、Mは前記担体に担持されている。)
で表わされる、排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項2】
がPdである、請求項1に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項3】
がYbである、請求項1又は2に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項4】
xが0.4~0.8である、請求項1~3のいずれか1項に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項5】
xが0.6~0.8である、請求項4に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項6】
貴金属MがMFeMn1-x (MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。)で表わされる担体に対し質量で0.01~2%含まれる、請求項1~5のいずれか1項に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項7】
貴金属MがMFeMn1-x (MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。)で表わされる複合酸化物に対し質量で0.1~1.0%含まれる、請求項6に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項8】
前記金属複合酸化物担体の結晶構造が六方晶構造である、請求項1~7のいずれか1項に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項9】
がPdであり、かつ、MがYbである、請求項1に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項10】
前記金属複合酸化物担体がソルボサーマル法で合成されたものである、請求項1~9のいずれか1項に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒。

【請求項11】
溶媒中にGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素化合物、Fe化合物、Mn化合物を溶解もしくは懸濁し、加熱して下記式(II)
FeMn1-x (II)
(式中、MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。)
で表わされる担体を調製し、得られた担体をPd化合物、Rh化合物又はPt化合物溶液に接触し、焼成する工程を含む、下記式(I)
/MFeMn1-x (I)
(式中、MはPd、Rh及びPtからなる群から選ばれる貴金属を示す。MはGd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb、Lu及びYからなる群から選ばれる希土類元素を示す。xは0.2~1.0である。MFeMn1-xは金属複合酸化物担体を示し、Mは前記担体に担持されている。)
で表わされる、排ガス浄化用金属複合酸化物触媒の製造方法。

【請求項12】
溶媒が1,4-ブタンジオールである、請求項11に記載の排ガス浄化用金属複合酸化物触媒の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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